ArrayListの動き方がわかりません。

Question

疑問解決
初めての質問のため、至らない部分があるかと存じますが、ご了承ください。

1次元リストから要素を2つずつ取り出して2次元リストを作る場合を想定します。

前提

Java初心者です。

QiitaというサイトでArrayListのnewとclear()の違いに関する記事を拝見していたのですが
配列の格納のされ方がよくわからず、関係のないところで気になってしまい
自分で確認できないか試してみたんですが、足跡は追えてもなぜそういう動きをするのかがわからないため質問させていただきます。
以下記事に掲載されていたソースコードです。

import java.util.ArrayList;
import java.util.Arrays;
import java.util.List;

public class TestArraylist {
    public static void main(String args[]) {
        // 出力用の2次元リスト 
        List<ArrayList<String>> sampleLists = new ArrayList<>();
        // sampleListsに要素を追加するための一時的なリスト
        ArrayList<String> listA = new ArrayList<>();
        // 適当なサンプル
        List<String> listB = Arrays.asList("AA", "BB", "CC", "DD", "EE", "FF");

        // 要素数が2のリストを作ってsampleListsに追加する
        for (int i = 0; i < listB.size(); i++) {
            if (i % 2 == 0) {
                listA.add(listB.get(i));
                continue;
            }
            sampleLists.add(listA);
            listA.add(listB.get(i));
            // new前の確認
            System.out.println(sampleLists);

            // 一時的なリストをnewする
            listA = new ArrayList<>();
            // new後の確認
            System.out.println(sampleLists);
        }
    }
}

---

出展：https://qiita.com/RoG/items/850390f97702144471cf

listAにlistBの”AA”を格納した後に、ifブロックを抜けsampleListにlistAの"AA"を格納したのち
listAにlistBの"BB"を格納しているのですが、その結果、sampleListになにも格納していないにも関わらず、listAに格納したはずの"BB"がsampleListにも格納されていました。
なぜなのでしょう。

試したこと

足跡がわかるように通ったところにa,b,c,dと出力するようにしたのですが
仕組みがわかりませんでした。

---

上記省略

			System.out.println("a");
			if (i % 2 == 0) {
				listA.add(listB.get(i));
				System.out.println("b");
				continue;
			}
			System.out.println("d");
			System.out.println(sampleLists);

			sampleLists.add(listA);

			System.out.println(sampleLists);
			System.out.println(listA);

			listA.add(listB.get(i));
			// new前の確認
			System.out.println(sampleLists);
			System.out.println(listA);
			System.out.println("c");

			// 一時的なリストをnewする
			listA = new ArrayList<>();
			// new後の確認
			System.out.println(sampleLists);
			System.out.println(listA);
		}
	}
}

---

---

出力結果

b
a
d
[]
[[AA]]
[AA]
[[AA, BB]]
[AA, BB]
c
[[AA, BB]]
[]
a
b
a
d
[[AA, BB]]
[[AA, BB], [CC]]
[CC]
[[AA, BB], [CC, DD]]
[CC, DD]
c
[[AA, BB], [CC, DD]]
[]
a
b
a
d
[[AA, BB], [CC, DD]]
[[AA, BB], [CC, DD], [EE]]
[EE]
[[AA, BB], [CC, DD], [EE, FF]]
[EE, FF]
c
[[AA, BB], [CC, DD], [EE, FF]]
[]

---

Comments

[jimbe]

コードやパソコンの画面に表示されたモノ(結果やエラー等)はファイル・其々毎にコードのマークダウン( ``` だけの行で前後を囲む)を用いてください。
普通の文章内に書くと一部の記号等が修飾等に使われて表示されなかったりします。

質問の編集時にもプレビューがあると思います。どのような表示になるか確認してみてください。

[y_waiwai]

このままではコードが読めないので、質問を編集し、</>(コードの挿入)ボタンを押し、出てくる’’’の枠の中にコードを貼り付けてください

[kaguyabito]

ご指摘ありがとうございます。</>(コードの挿入)ボタンを押し、出てくる’’’の枠の中にコードを貼り付けました。

Answer 1

listAにlistBの”AA”を格納した後に、ifブロックを抜けsampleListにlistAの"AA"を格納したのちlistAにlistBの"BB"を格納しているのですが、その結果、sampleListになにも格納していないにも関わらず、listAに格納したはずの"BB"がsampleListにも格納されていました

listA は ArrayList<String> ですが sampleLists は List<ArrayList<String>> です。従って

sampleListにlistAの"AA"を格納

と言われている

sampleLists.add(listA);

というのは "AA" では無く listA そのものが対象です。(listA の "AA" を入れるなら listA.add(listB.get(i)) と同様に listA から get するはずです。)
listA はオブジェクトですので sampleLists に入るのは listA への参照であり、それは「sampleLists の要素を通して listA が見える」という感じです。
ですから listA を操作した後で sampleLists の内容を表示すると、その時の listA の内容が出てくることになります。
逆にいうと、listA を入れた sampleLists の要素のリストに add したりする(sampleLists.get(0).add("zzz");)と listA にも変化が現れるいうことです。

青い矢印は全て参照です。
① List<ArrayList<String>> sampleLists = new ArrayList<>();
② ArrayList<String> listA = new ArrayList<>();
③ listA.add(listB.get(i)); (i=0)
④ sampleLists.add(listA);
⑤ listA.add(listB.get(i)); (i=1)
に当たります。
この後に listA に別のオブジェクト(の参照)を入れても (listA = new ArrayList<>();) ② が他を向くだけで sampleLists の指すオブジェクトは変わりません。

Comments

[kaguyabito]

sampleListにlistAの「参照」を入れていたのですね！
納得いたしました。
とても分かりやすいご説明ありがとうございます。